Une étoile récemment découverte pourrait apporter de nouvelles perspectives sur l’évolution des étoiles

Une nouvelle étude publiée dans Le Journal d’Astrophysiquedirigé par le professeur adjoint d’astronomie Rana Ezzeddine et l’ancien élève de l’UF Jeremy Kowkabany, avec des collaborateurs, rapporte la découverte d’une étoile qui remet en question la compréhension des astronomes de l’évolution des étoiles et de la formation des éléments chimiques, et pourrait suggérer une nouvelle étape dans leur cycle de croissance.

Il est largement admis que lorsque les étoiles brûlent, elles perdent des éléments plus légers comme le lithium en échange d’éléments plus lourds comme le carbone et l’oxygène, mais une analyse de cette nouvelle étoile a révélé que non seulement sa teneur en lithium était élevée pour son âge, mais qu’elle était également supérieure au niveau normal de toute étoile à tout âge.

Cette étoile, baptisée J0524-0336 en fonction de ses coordonnées dans l’espace, a été découverte récemment par Ezzeddine dans le cadre d’une autre étude qui recherchait des étoiles plus anciennes dans la Voie lactée à l’aide de relevés. Il s’agit d’une étoile évoluée, ce qui signifie qu’elle se trouve dans les dernières étapes de sa « vie » et qu’elle commence à devenir instable. Cela signifie également qu’elle est beaucoup plus grande et plus brillante que la plupart des autres étoiles de son type, dont la taille est estimée à environ 30 fois celle du Soleil.

Pour mesurer la composition élémentaire de J0524-0336, l’équipe d’Ezzeddine a utilisé une méthode appelée spectroscopie. Un spectrographe est fixé à un télescope et filtre la lumière de l’étoile en arcs-en-ciel. Les points sombres de ce spectre peuvent être utilisés pour déterminer la quantité d’un élément qui constitue l’étoile.

« Nous avons découvert que J0524-0336 contient 100 000 fois plus de lithium que le Soleil à son âge actuel », a déclaré Ezzeddine. « Cette quantité remet en cause les modèles dominants de l’évolution des étoiles et pourrait suggérer un mécanisme jusqu’alors inconnu de production ou de rétention du lithium dans les étoiles. »

L’équipe a émis quelques hypothèses potentielles pour expliquer la forte teneur en lithium de J0524-0336. Il se pourrait qu’il se trouve dans une phase encore non observée du cycle évolutif des étoiles, ou qu’il ait acquis cet élément à partir d’une interaction récente avec un autre corps céleste. On a supposé que des étoiles aussi vieilles et aussi grosses que celle-ci absorbent les planètes et les étoiles voisines à mesure qu’elles vieillissent, de sorte que J0524-0336 pourrait simplement avoir capté un autre corps riche en lithium et n’avoir pas eu la chance de fusionner la matière. Ezzeddine pense qu’avec la quantité de lithium trouvée dans J0524-0336, il est probable que les deux hypothèses aient contribué, mais des travaux supplémentaires sont nécessaires pour parvenir à des conclusions.

Ezzeddine et Kowkabany, aujourd’hui étudiants diplômés à la FSU, et leurs collaborateurs prévoient de mener d’autres études sur J0524-0336. Ils espèrent utiliser un programme de surveillance continue pour suivre les changements de composition de l’étoile au fil du temps et pour observer différentes longueurs d’onde, telles que la lumière infrarouge et les ondes radio, pour voir si de la matière est éjectée de l’étoile.

« Si nous trouvons une accumulation de poussière dans le disque circumstellaire de l’étoile, ou un anneau de débris et de matériaux éjectés de l’étoile, cela indiquerait clairement un événement de perte de masse, comme une interaction stellaire », a expliqué Ezzeddine. « Si nous n’observons pas un tel disque, nous pourrions conclure que l’enrichissement en lithium se produit en raison d’un processus, encore à découvrir, qui se déroule à l’intérieur de l’étoile. »